El maíz podría capturar nitrógeno y reducir el uso de fertilizantes

En el Congreso de Aapresid se presentó un estudio de la Universidad de California que explica un modelo para la fijación biológica de nitrógeno en cereales

 

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En el marco del 29° Congreso de Aapresid “Siempre vivo, Siempre diverso”, disertó Alan Bennett, docente e investigador de la Universidad de California, Davis, Estados Unidos, quien se refirió a un descubrimiento con el que el maíz podría capturar nitrógeno atmosférico, reduciendo el uso de fertilizantes.

Para introducir el tema, Alan Bennett inició hablando del nitrógeno (N) y su importancia como nutriente esencial para las plantas. Aclaró que, si bien el nitrógeno constituye el 78 % de la atmósfera, solo se sabía que los cultivos de leguminosas tenían la capacidad de usarlo.

A partir de una relación simbiótica de las raíces con bacterias, pueden convertir el N del aire en una forma que la planta puede usar, tal como ocurre con la soja y otras fabáceas. En el caso de los cultivos no leguminosos, el requerimiento de N se satisface principalmente mediante el uso de fertilizantes inorgánicos.

Estos fertilizantes se producen a partir de combustibles fósiles mediante procesos que consumen mucha energía y se estima que utilizan entre el 1% y el 2% del suministro total de energía mundial y producen una proporción equivalente de gases de efecto invernadero.

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En su conferencia, Bennett señaló que las asociaciones microbianas fijadoras de N en cereales han sido un tema de gran interés durante más de un siglo y en la cual ha trabajado con un equipo interdisciplinario por casi una década.

En ese camino, los investigadores pasaron años buscando razas nativas y primitivas de maíz. “En los 80, Howard-Yana Shapiro (Director de Agricultura de MARS) observó en la región de la Sierra Mixe (Oaxaca, México), una variedad de que se cultivaba en suelos deficientes en N, conocidas como Rojo, Piedra Blanca y Llano, las cuales comparten morfologías de plantas similares, crecen a una altura de más de 5 metros y exhiben una extensa formación de raíces aéreas en cada nudo. A diferencia de la mayoría de las variedades modernas de maíz en las que la formación de raíces aéreas cesa después de la transición de juvenil a adulto, la formación de raíces aéreas en el maíz Sierra Mixe continua mucho después de esta transición, lo que resulta en un número de 3 a 4 veces mayor de raíces aéreas”, comentó el conferencista.

Continuó su alocución señalando en este sentido que “aproximadamente a la mitad del desarrollo, estas raíces aéreas de maíz secretan cantidades significativas de mucílago que es rico en arabinosa, fucosa y galactosa cuando hay humedad”.

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Con el desarrollo de nuevas tecnologías, el equipo de investigación, dirigido por Alan Bennett y Allen van Deynze de UC Davis, estudió esta variedad inusual del cereal y detectaron que obtiene entre un 29 y 82% de su nitrógeno del aire, y gran parte es fijado por bacterias diazotróficas presentes en el mucílago de las raíces aéreas.

“Si bien estamos muy lejos de desarrollar un rasgo de fijación de nitrógeno similar para el maíz comercial, este es un primer paso para guiar más investigaciones sobre esa aplicación. El descubrimiento podría conducir a una reducción del uso de fertilizantes nitrogenados y sus problemas asociados, además abre la puerta a una mejora significativa del potencial genético, la sustentabilidad de los sistemas productivos y la seguridad alimentaria de estos países”, concluyó Bennett.